Ein Forschungsteam hat einen bedeutenden Fortschritt bei der Entwicklung einer neuen Leuchtbeschichtung für Seltene-Erden-Materialien erzielt. Diese Materialien sind bekannt für ihr helles und stabiles Licht und können nun Licht emittieren, wenn sie direkt mit Elektrizität betrieben werden.

Die Studie, die in Zusammenarbeit zwischen der Heilongjiang-Universität, der Tsinghua-Universität und der Nationaluniversität von Singapur entstand, wurde in der neuesten Ausgabe von Nature veröffentlicht und zeigt das Potenzial dieser Innovation.

Seltene Erdnano-Kristalle finden bereits Anwendung in der Beleuchtungstechnik, da sie über reine Farben und hohe Effizienz verfügen. Dennoch bringt ihre isolierende Natur Herausforderungen mit sich, die verhindern, dass elektrischer Strom effektiv fließen kann.

Han Sanyang, Assistenzprofessor an der Tsinghua-Universität, sagt: "Es ist, als würde man versuchen, zu laufen, während man einen schweren Wintermantel trägt." Diese Ausführungen verdeutlichen die Schwierigkeiten, die isolierende Eigenschaften bei der Aktivierung der Leuchtkraft verursachen.

Um dieses Problem zu überwinden, entwarfen die Forscher eine spezielle molekulare Beschichtung, die als "Energieumwandlungsschicht" fungiert. Diese umhüllt jeden Nanokristall, fängt elektrische Energie ein und überträgt diese effizient auf die enthaltenen Seltenen Erden, die daraufhin Licht emittieren.

Dank dieses neuen Ansatzes können die Nanokristalle einstellbare, hochreine Lichtfarben erzeugen, wenn sie mit Elektrizität betrieben werden, erklärt Han weiter.

Die Forschung eröffnet Potenziale für den Einsatz dieser Materialien in verschiedenen Anwendungsbereichen, einschließlich der Überwachung der menschlichen Gesundheit, nicht-invasiver Tests und der Beleuchtungstechnologie zur Unterstützung des Pflanzenwachstums.

Das Forschungsteam verfolgt nun das Ziel, die Technologie weiter zu optimieren, insbesondere für Anwendungen im Gesundheitswesen und im Bereich der Infrarottechnologie.